För att sömlöst integrera elektronik med den naturliga världen, Det behövs material som är både töjbara och nedbrytbara, t.ex. flexibla medicintekniska produkter som anpassar sig till ytorna på inre organ, men som löses upp och försvinner när de inte längre behövs. Dock, att introducera dessa egenskaper till elektronik har varit utmanande. Nu, forskare som rapporterar in ACS Central Science har utvecklat töjbara, nedbrytbara halvledare som någon gång kan hitta tillämpningar inom hälso- och miljöövervakning.

Halvledare, som är väsentliga komponenter i nästan alla datorer och elektroniska enheter, har egenskaper någonstans mellan ledare och motstånd. De flesta halvledare är för närvarande gjorda av kisel eller andra styva oorganiska material. Forskare har försökt göra flexibel, nedbrytbara halvledare med olika tillvägagångssätt, men produkterna gick antingen inte sönder helt eller hade minskad elektrisk prestanda när de sträcktes. Zhenan Bao och kollegor ville se om de kunde lösa dessa problem genom att kombinera en gummiartad organisk polymer med en halvledande.

För att göra sitt nya material, forskarna syntetiserade och blandade de två nedbrytbara polymererna, som självmonterats till halvledande nanofibrer inbäddade i en elastisk matris. Tunna filmer gjorda av dessa fibrer kan sträckas till två gånger sin normala längd utan att spricka eller kompromissa med den elektriska prestandan. När den placeras i en svag syra, det nya materialet bröts ned fullständigt inom 10 dagar, men det skulle troligen ta mycket längre tid i människokroppen, säger Bao. Halvledaren var också ogiftig för mänskliga celler som växte på materialet i en petriskål. Enligt forskarna, detta är det första exemplet på ett material som samtidigt besitter de tre kvaliteterna halvledning, inneboende töjbarhet och full nedbrytbarhet.